随着科学技术和现代文明的发展,人们越来越重视科学和合理地服用药物。因此在药品的生产过程中,严格控制每种药物的剂量成为了关键一环。目前药物的成品形式主要有片剂、丸剂和胶囊等几种,而其中胶囊的应用最为广泛。传统的胶囊药物生产,是使用胶囊充填机,将药粉充填入胶囊内,充填量是采用机械式量杆调整充填药粉体积的大小来控制的。这样由于药粉的疏密不同,生产出来的胶囊剂量可能相差较大,从而影响药物的剂量品质和实际疗效。 本文课题所研究的电子式微量在线称重检测技术是一种能适应生产流水线的动态、快速的微量称重检测技术。应用该技术的系统能将充填好的胶囊依次进行快速称重,剔除不合格的胶囊,并对其进行统计,这样可以及时地反馈充填效果,按需要对药物充填机做出调整。对于在线检测药品单个重量合格与否的设备,该技术是提高制药企业产品质量的主要手段之一,也是对我国制药企业顺利通过国际药品规范化管理体系GMP认证的前提保证。 本文研究的内容主要分为四个部分: (1) 第一部分为系统的功能设计和总体实现方案的研究。采用机械与气动相结合的方式进行机械结构设计,采用计算机作为总体控制,如启动检测系统,协调各功能单元运行,对检测数据进行统计分析处理和储存等。 (2) 第二部分是称重传感器的扩展设计,也是本文研究所涉及的关键技术部分,作者着重对传感器称重过程进行了系统建模,研究其动态特性,提出了基于BP神经网络识别的PD自适应补偿反馈技术,用来改进称重传感器测量的动态响应特性,以此提高称重系统称重速率的方法,满足检测系统快速称重的要求。 (3) 第三部分研究了传感器数据补偿的单片机实现问题,主要包括电路核心元件的选择与接口原理电路的研究与设计。 (4) 第四部分为整个在线称重系统的控制软件的设计与开发。主要包括单片机补偿计算、数据通讯和上位PC控制程序的设计。 通过软件实验仿真和实际硬件设计实现,表明本文所研发的电子式微量在线称重检测系统的性能提高是可行的,达到了课题项目所要求的称重快速,精度高的标准。